[發明專利]用于燃料電池的分離器、燃料電池及其分離器的制造方法

有效

• 申請號: 201810768525.8
• 申請日: 2018-07-13
• 公開（公告）號: CN109390606B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 田中秀明
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M8/0258
• 分類號: H01M8/0258;H01M8/0228;H01M4/88
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 張建濤;車文

本發明涉及用于燃料電池的分離器、燃料電池及其分離器的制造方法。用于燃料電池的分離器包括：金屬板；形成在金屬板的第一表面側上的第一導電樹脂層；形成在金屬板的與第一表面側相反的第二表面側上的第二導電樹脂層；和限定流動通道的波形部分，其中金屬板及第一和第二導電樹脂層在截面中具有波形，其中波形部分包括：向第一表面側突出的第一凸部；第二凸部，與第一凸部相比，其向第二表面側突出；側部，其位于第一和第二凸部之間；第一導電樹脂層的與金屬板相反的第一外表面；和第二導電樹脂層的與金屬板相反的第二外表面，與第一外表面相比，金屬板的第一凸部更靠近第二外表面，且與第二外表面相比，金屬板的第二凸部更靠近第一外表面。

技術領域

本發明涉及用于燃料電池的分離器、燃料電池以及用于燃料電池的分離器的制造方法。

背景技術

已知一種燃料電池，該燃料電池包括夾有膜電極氣體擴散層組件的一對分離器。這樣的分離器被形成有在截面中具有波形的流動通道。反應氣體在膜電極氣體擴散層組件側上沿著流動通道流動。冷卻劑在與流動通道相反的一側上流動。膜電極氣體擴散層組件被分離器的流動通道夾持。另外，已知一種分離器，其包括金屬板和設置在金屬板的相應的表面上的導電樹脂層。至于流動通道，金屬板和導電樹脂層被形成為在截面中具有波形(例如，參見日本未審專利申請公報No.2003-297383)。

至于流動通道，金屬板也具有波形。因而，流動通道的深度在加工時可能部分地增大金屬板的膨脹量并且可能減小其厚度，這可能減小其剛度。另外，如果流動通道的深度被形成為是淺的以便抑制金屬板的剛度的這種減小，則沿著流動通道流動的反應氣體和冷卻劑的壓力損失可能增大。此外，如果在確保其深度的同時增大流動通道的寬度以便抑制如上所述的金屬板的剛度的減小，則膜電極氣體擴散層組件可能不被以適當間隔夾持。這可能減少施加足夠的夾持力的膜電極組件的區域，使得膜電極組件可能在施加小的加持力的區域中重復隆起和膨脹，并且其強度可能減小。

發明內容

因此，本發明的目的在于，提供用于燃料電池的分離器、具有分離器的燃料電池以及用于燃料電池的分離器的制造方法，其中在不影響流動通道的寬度和深度的情況下，抑制金屬板的剛度的減小。

通過用于燃料電池的分離器來實現以上目的，該分離器包括：金屬板；第一導電樹脂層，所述第一導電樹脂層形成在所述金屬板的第一表面側上；第二導電樹脂層，所述第二導電樹脂層形成在所述金屬板的與所述第一表面側相反的第二表面側上；和限定流動通道的波形部分，在所述波形部分中，所述金屬板以及所述第一導電樹脂層和實施第二導電樹脂層在截面中具有波形，其中，所述波形部分包括：第一凸部，所述第一凸部向所述第一表面側突出；第二凸部，與所述第一凸部相比，所述第二凸部向所述第二表面側突出；側部，所述側部位于所述第一凸部和所述第二凸部之間；所述第一導電樹脂層的與所述金屬板相反的第一外表面；和所述第二導電樹脂層的與所述金屬板相反的第二外表面，與所述第一外表面相比，所述金屬板的所述第一凸部更靠近所述第二外表面，并且相與所述第二外表面相比，所述金屬板的所述第二凸部更靠近所述第一外表面。

與第一外表面相比，第一凸部中的金屬板更靠近第二外表面，并且，與第二外表面相比，第二凸部中的金屬板更靠近第一外表面。這抑制了在第一凸部和第二凸部之間的側部的膨脹量，這在不影響流動通道的寬度和深度的情況下抑制了金屬板的剛度的減小。

金屬板的第一凸部可以以金屬板的厚度或更多地離開第一外表面，并且，金屬板的第二凸部可以以金屬板的厚度或更多地離開第二外表面。

波形部分可以包括：第一彎曲部，所述第一彎曲部在所述側部和所述第一凸部之間彎曲；和第二彎曲部，所述第二彎曲部在所述側部和所述第二凸部之間彎曲，在所述第一彎曲部中，所述金屬板的曲率可以小于所述第一外表面的曲率，并且在所述第二彎曲部中，所述金屬板的曲率可以小于所述第二外表面的曲率。

在所述第一凸部中的所述第一外表面的形狀可以是平坦的，并且在所述第二凸部中的所述第二外表面的形狀可以是平坦的。